Question

【題目】質譜儀原理如圖所示，a為粒子加速器，電壓為U1；b為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應強度為B1，板間距離為d；c為偏轉分離器，磁感應強度為B2.今有一質量為m、電荷量為e的正粒子(不計重力)，經加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進入分離器后做勻速圓周運動．求：

(1)粒子的速度v為多少？

(2)速度選擇器的電壓U2為多少？

(3)粒子在B2磁場中做勻速圓周運動的半徑R為多大？

Answer 1

【答案】(1) 　(2)B1d 　(3)

【解析】

解： (1)在電場中，粒子被加速電場U1加速，由動能定理有：

解得粒子的速度：

(2)在速度選擇器中，粒子受的電場力和洛倫茲力大小相等，則有：

解得速度選擇器的電壓：

(3)在磁場中，粒子受洛倫茲力作用而做圓周運動，則有：

解得半徑：